Hallo Leute.. hier mal wieder eine Frage, die mir gerade so durch die Birne haut: Ich meine ich habe schon oft irgendwo gelesen, dass die netzbetriebenen Schaltnetzteile auch mit (oder eigentlich sowieso) mit DC arbeiten. Nun kommt mir gerade der gedanke, ob man nicht ein PC Netzteil, welches als Batterieladegerät umgebaut wurde (da gibt es ja auch einen haufen Anleitungen) .. mit einer Serienschaltung von Solarpanels betreiben könnte. Was meint ihr ? .. und wie ist bei solchen Sachen der Wirkungsgrad einzuschätzen ? Gruss Klaus
> .. und wie ist bei solchen Sachen der Wirkungsgrad einzuschätzen ?
Nicht so besonders.
Du hast den Akku (sagen wir 12V Nennspannung) und die 14 Solarpanels
(dazu passend mit ca. 18V Leerlaufspannung und 14V maximum power point).
Du könntest also die Panels parallel an den Akku schalten und bekommst
eine leistungsmässig gut angepasste Ladeschaltung, Wirkungsgradsverlust
ca. 0.7V einer Diode die das Entladen des Akku nachts in die Zellen
verhindern soll.
Alternativ möchtest du nun 14 Panels für 252V peak in Reihe schalten und
den Akku per Schaltnetzteil laden. Bei Belastung sinkt die Spannung der
Panels, aber wie hoch ? Nehmen wir an, das Schaltnetzteil wurde
modifiziert und regelt bei 14A Ladestrom, also ca. 1A pro Panel ab, und
die Panels liefern dann da. 14V, also noch 196V. Das reicht damit das
Schaltnetzteil funktioniert, es wird ca. 85% Wirkungsgrad haben.
Der Wirkungsgrad liegt also ca. 10% niedriger als bei Direktanschluss.
Du nutzt ebenfalls nur den statischen Punkt maximaler Leistung (MPP
maximum power point) und keinen dynamisch an die Sonnenhelligkeit
angepassten. Du hast also keinen Vorteil, aber einen Haufen zusätzlicher
Bauteile, die Wirkunsgrad und Zuverlässigkeit kosten.
Lohnen würde es nur, wenn das Schaltnetzteil auf MPP regelt. Aber dazu
istd as die falsche Wahl.
ganz so einfach ists dann doch nicht, weil das PC-netzteil nicht auf die schwankende eingangsleistung reagieren kann. wieso lädst du den akku nicht einfach direkt? das ist zwar ein gutes stück unterhalb des MPP aber der wirkungsgrad wird ähnlich hoch sein als bei deinem umweg.
Aber mal von deinen ganzen Fragen bzgl. des Wirkungsgrades und so abgesehen: ja, theoretisch müßte das funktionieren. Wenn du dich eh schon so intensiv mit deinem PC-Netzteil befasst hast, daß du es umrüsten konntest, ist dir ja bestimmt aufgefallen, daß da drin ja auch (meist) pauschal gleichgerichtet wird. wenn du den den Spannungsabfall über den Dioden nicht haben willst könntest du deine Panels natürlich "hinter" dem GR anklemmen. Aber so richtig viel Sinn macht das nicht... Gruß
Es gibt ja Paneele mit 70V. Zwei Stück in Reihe und das NT auf 115V schalten macht schon Sinn. Aber nur zum Akku laden wäre mir das zu schade.
Okay .. ich sehe schon.. es war wohl nur ne kurze Idee und nicht die beste. Die Idee resultierte aus der überlegung, dass man, wenn die Solarzellen etwas 50 Meter von den Batterien entfernst stehen und man 200 watt bei 14 Volt übertragen will, doch ne Menge teures Kupfer zum einsatz kommen muss. Das könnte man dann dadurch umgehen . Gruss klaus
klar geht das... macht man in der energietechnik mit 380kv. das PC-netzteil kann es aber trotzdem nicht, weil der darin enthaltene regler davon ausgeht, daß genug power für einen eventuellen vollast-betrieb aus dem netz nachfließt. das bedeutet, daß er seinen zwischenkreis sehr schnell komplett entladen würde wenn der akku mehr leistung zum laden benötigt als die solarzellen nachliefern. irgendwann ist die eingangsspannung dann zu klein, das netzteil schaltet ab, die kondensatoren laden sich wieder auf, netzteil läuft wieder an... und so weiter. nicht gerade gut für den wirkungsgrad, zumal du die solarzellen damit noch viel weiter vom MPP wegziehen würdest. was du dafür brauchst ist ein regler, der auf seine eingangsspannung rücksicht nimmt. sprich der regler muß das PWM-tastverhältnis nicht nach der ausgangsspannung regeln, sondern nach der eingangsspannung. damit kann man sie auch im bereich des MPP einregeln. um ein hochlaufen der spannung am ausgang zu verhindern (evtl. offene leitung oder akku voll), kann eine untergeordnete spannungsregelung auf der ausgangsseite hinzugefügt werden, in diesem fall steigt die eingangsspannung bis auf die leerlaufspannung der solarzellen an.
Aha ! klingt interessant. gibt es denn für sowas irgend ein Schaltungsbeispiel ? Gruss Klaus
nö leider nein. hab ich zwar schon gebaut (als step-down von 18V auf 12-14,4V ladespannung, danach erhaltungsladung mit 13,8V), aber habe nie einen schaltplan dafür gezeichnet. grundschaltung ist der gute alte TL494, der zwei eingangs-OPVs hat und dadurch nach beiden spannungen regeln kann. die ansteuerung des high side FETs würde ich heute auch anders machen, evtl. sogar was mit synchroner gleichrichtung. das damalige patent hatte einen hilfswandler zur erzeugung einer mitlaufenden gatespannung von 12-15V oberhalb der eingangsspannung und einen IR2113 als pegelumsetzer und FET-treiber. ist einwandfrei gelaufen, aber umständlich gebaut. strom war bis zu 10A und das ganze ist als proof-of-concept gelaufen, daß sich mehr "ampere" in den akku pumpen lassen als die solarzellen tatsächlich liefern. muß hier noch irgendwo rumliegen...
Hallo nochmal, ich hab mir Eure Infos nun mal auf den Hirnverwicklungen zergehen lassen. 1. Zunächst viel mir auf, dass ich ja wohl unbedingt eine galvanische Trennung vorsehen sollte, falls der Wandler ausfällt (Gewitter z.B.). Denn wenn im fehlerfalle eine hohe Spannung auf meine Installation kommt, ist das ja wohl nicht sehr erfreuhlich für alles, was angeschlossen ist. 2. angenommen ich wollte 10 Zellen mit folgenden Daten in Serie schalten: ************************** voltage@peak power = 17.1 current @ peak power 1,17A shortcircuit amp. = 1,27A opencircuit Volts = 20,8V ************************** dann hätte ich ja eine maximale Eingangsspannung zum Wandler von 10* 20,8 und nominal bei MPP 10 * 17,1 der maximale Strom wäre 1,27 A unter den ungünstigsten Bedingungen kommen mir also grob 180 Volt * 1,2 Amp durch die Leitung. Da sind wir dann schon bei 216 Watt. ... und dafür brauch man wohl schon einen ziemlich fetten Spulenkern.. oder ? 3. wäre wohl ein Gegentaktwandler , wie in Autoendstufen geeignet ? da hätte ich nämlich noch einen aus ner alte ALPINE Endstufe (4x120W) übrig. Der Durchmesser des Kerns ist ca. 7cm . .. und zudem habe ich so eine Schaltung neulich schonmal aufgebaut und dabei lange Zeit mit Messungen und Snubberdimensionierung verbracht Ich könnte also auf gewisse Erfahrungen zurückgreifen. 4. ich habe mal so überschlagsmässig die Verluste bei Paralleschaltung mit 7.5² gegen Reihenschaltung mit 0,75² (billige Kabeltrommel) verrechnet und komme zu dem Schluss, dass es sich vom Wirkungsgrad auch dann noch rechnet, wenn der Wandler nur 50% schafft. Also lohnt es wohl, die Sache weiter zu verfolgen. Gruss Klaus
bei 180Vdc würde ich einen halbbrückenwandler bauen. für gegentakt bräuchte man da schon unschön spannungsfeste FETs. auf jeden fall muß dein regler seine PWM nach der eingangsspannung führen, unabhängig von dem was dann hinten rauskommt. wenn du damit einen akku lädst bestimmt der akku die ausgangsspannung. erst wenn der akku voll ist (ladeendspannung erreicht) muß eine ausgangsseitige spannungsregelung erfolgen (z.b. 13,8V) damit du den akku nicht auskochst.
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Hallo Ben, leider hatte ich keine Nachricht über den neuen Beitrag bekommen. Deshalb kommt meine Antwort erst später. Du hast recht.. die verfügbaren Bauteile werden nicht unbeding die 2 mal V(in) vertragen. Im Anhang mal eine Tabelle aus der AN von ONSEMI. .. da sieht man ja locker, dass Du recht hast. Bitte korrigiert mich, wo ich falsch liege: zur praktischen Simulation (in House) dachte ich, ich nehme meinen Regeltrenntrafo.. .. mache einen Brückengleichrichter dran.. .. einen Elko dran und stelle diesen so ein, dass 200V DC entstehen. .. dann baue ich mit LM317 (floating) ne Konstantstromquelle dahinter, die etwa 1 A bringt. und dann teste ich den Wandler in der Form, dass er (je nach Wunsch) z.B. die Spannung am Eingang des Reglers auf 190 V einstellt. Richtig ? die BEgrenzung der Ausgansspannung (hinter dem Transformer ) wäre dann in der Art , wie eine Strombegrenzung bei Labornetzteilen. .. also mit ner Diode hardwired OR ? ******************** wegen der Spulenkerne mache zwar immer wieder Fortschritte aber so ganz sicher bin ich nicht. Ich würde meine Schaltung dann gerne 2 fach aufbauen. Deshalb ziehe ich meine ursprüngliche Idee mit dem Spulenkern der aslten Autoendstufe mal zurück. Ich werde also 2 stück toroidkerne kaufen müssen. Eine Frage ist dann hier, ob Spulenkerne auch zu dick sein können. Wenn nicht, könnte ich einfach 2 Stück kaufen, die ggf. viel REserven haben. .. und wenn ich dann bei Amidon kaufe .. nehme ich rote grüne oder gelbe ? (ich kenn die Fraben nur von Gummibären ) Gruss Klaus
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